目前我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊,但要實(shí)現(xiàn)快速健康發(fā)展需要改變氫能生產(chǎn)主要依賴化石能源、清潔能源制氫和氫作為能源利用規(guī)模還比較小的現(xiàn)狀。攻克質(zhì)子交換膜組、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳感器等氫核心產(chǎn)品技術(shù)難點(diǎn),并且要解決氫氣輸送網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不成熟,商用化應(yīng)用不足等現(xiàn)實(shí)問題。我們?cè)撊绾卫矛F(xiàn)有條件降低制氫成本?如何推進(jìn)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和商業(yè)化步伐?干勇院士對(duì)我國(guó)氫能發(fā)展利用又有怎樣的真知灼見?
5月16日CCTV-2央視財(cái)經(jīng)頻道《中國(guó)經(jīng)濟(jì)大講堂》特邀中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)、國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)主任、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)干勇深度解讀《氫能如何改變我們的未來(lái)?》
1推進(jìn)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,布局氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)氫燃料電池上得還是多了一點(diǎn)、快了一點(diǎn),在氫能的利用上千萬(wàn)不能先車后氫,至少是車和氫要同步。我們認(rèn)為應(yīng)該氫體系先行,叫"兵馬未動(dòng)糧草先行",對(duì)于燃料電池和燃料電池汽車可以說有力地推動(dòng),否則欲速則不達(dá)。因?yàn)闅淠墚a(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),它橫跨能源、化工諸多領(lǐng)域,氫體系也很復(fù)雜,所以推進(jìn)氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,要以企業(yè)為主體,也得有資本為紐帶,集中國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位把團(tuán)隊(duì)力量搞強(qiáng),然后把氫體系全產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)劃拿出來(lái)。在氫燃料電池汽車發(fā)展中,氫能供應(yīng)體系要先行,來(lái)有序發(fā)展。當(dāng)然我們希望最好是根據(jù)每個(gè)區(qū)域它的特色,它的能源稟賦,它的環(huán)境條件,它的技術(shù)能力來(lái)規(guī)范每個(gè)地區(qū)的氫能和它的發(fā)展方向、發(fā)展規(guī)劃。粵港澳大灣區(qū)我們認(rèn)為可以建議它做一個(gè)加氫的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)基地;長(zhǎng)三角它是可以把氫能源燃料電池和管網(wǎng)的建設(shè)同時(shí)啟動(dòng)起來(lái),以技術(shù)和環(huán)境為驅(qū)動(dòng),形成一個(gè)綜合性的、輻射長(zhǎng)江流域的氫走廊;海南的地域很有意思,它是可以封閉的,它有環(huán)島高速公路,它已經(jīng)定出它的規(guī)劃,2030年以后是不準(zhǔn)燃油車上島,它要保持它的整個(gè)藍(lán)天白云環(huán)保的優(yōu)勢(shì),這時(shí)候它可以布局,氫燃料汽車在它的環(huán)島公路上加氫站的布局,所以它可以制定這樣應(yīng)用的戰(zhàn)略。
山西是一個(gè)能源輸出大省,它每年有六億噸煤要輸出來(lái),它非常希望以后輸出的不是煤而是清潔能源,所以要是在山西搞煤制氫,山西省煤制氫輸出氫氣向周圍,那是太漂亮了。但是有一個(gè)重要技術(shù)要突破,就是在化石能源制氫過程中產(chǎn)生的二氧化碳的捕集、收集和利用。如果這個(gè)問題能解決,這個(gè)技術(shù)能突破,將在全世界作出一個(gè)非常好的示范,這個(gè)技術(shù)人類早晚是要把它攻破下來(lái)的。
像云南,水資源豐富,有色資源的廢礦區(qū)很多,所以最近德國(guó)人來(lái)了,說這兒好啊,銅礦、錫礦等數(shù)千座礦山的廢礦在那兒,制氫以后,就可以把氫儲(chǔ)在這兒。你水電很豐富,每年棄水三百億度電的水棄掉了,用這個(gè)電來(lái)制氫,作為儲(chǔ)能把它儲(chǔ)到哪兒了??jī)?chǔ)到廢礦井里面,成本很低。
2建立氫能國(guó)家重大專項(xiàng),開創(chuàng)氫能重卡時(shí)代。
我們建議設(shè)立國(guó)家重大專項(xiàng)來(lái)解決產(chǎn)業(yè)鏈中的重大技術(shù)裝備和工程問題,像液態(tài)儲(chǔ)罐70兆帕儲(chǔ)罐的氫氣管網(wǎng)和大規(guī)模制氫的技術(shù),包括區(qū)域內(nèi)制氫,這些三大技術(shù)體系的一些重要的技術(shù)問題,還有一些材料裝備。重型柴油車密集的港口在中國(guó)有很多,從張家港、黃驊港、連云港到青島港都是重化工聚集地區(qū)。唐山港一億多噸鋼,黃驊港、邯鄲地區(qū)也是五六千萬(wàn)噸鋼,到山東的臨沂這是最大的物流基地,柴油車密集。我們提出來(lái)一個(gè)中國(guó)在發(fā)展氫能和氫燃料電池汽車的技術(shù)路線,我們認(rèn)為應(yīng)該開創(chuàng)氫能的重卡時(shí)代,提出這么一個(gè)口號(hào)來(lái)帶動(dòng)氫能和氫燃料電池汽車的發(fā)展,優(yōu)先發(fā)展氫能的商用物流車。
現(xiàn)在國(guó)際上,豐田、尼古拉和現(xiàn)代在重卡汽車上已經(jīng)開始突破。國(guó)內(nèi)山東濰柴也把目標(biāo)集中在重卡和大功率的氫燃料電池上,它準(zhǔn)備搞200千瓦的氫燃料電池,而且在海南咱們都見證了它和神華集團(tuán)簽訂了350噸的重型礦車的氫燃料電池的戰(zhàn)略性框架協(xié)議。咱們看看我們的主要港口,從唐山港、天津港、大連港、青島港、上海港等,2019年1月份,就一個(gè)月,它的貨物運(yùn)輸量巨大,由5000萬(wàn)噸到9000多萬(wàn)噸。如果按照60%的公路運(yùn)輸比例來(lái)看,那么整個(gè)重量估算是2.36億噸,集裝箱800萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱。如果是每車運(yùn)輸30噸的重卡,運(yùn)距1000公里,單車消耗柴油250公斤,那么這樣一看,要達(dá)到1600萬(wàn)次,要把這些貨物運(yùn)完消耗柴油要到400萬(wàn)噸。400萬(wàn)噸這個(gè)排放可是不得了,折算氫氣每個(gè)月240萬(wàn)噸,所以按照100公里15公斤的重卡消耗的氫,消耗的氫氣量3000萬(wàn)噸,很不得了。3000萬(wàn)噸的氫上來(lái)以后,我們要減排近4億噸左右的二氧化碳。所以在物流密集的港口地區(qū)我們一定要首先啟動(dòng)氫系統(tǒng)的建立和重卡氫燃料車的試運(yùn)行。
3充分利用廢棄電力,降低制氫成本。
我們國(guó)家確實(shí)在可再生能源上下了大工夫,風(fēng)電、光伏電池、水電、生物質(zhì)能源,包括核電我們發(fā)展都很快。特別是風(fēng)電和光伏電池,就僅這兩樣,目前已經(jīng)建成了全世界幾乎接近一半的裝機(jī)容量。中國(guó)每個(gè)小時(shí)有兩千個(gè)太陽(yáng)板在建設(shè)安裝,每個(gè)小時(shí)有兩個(gè)風(fēng)機(jī)在建設(shè),速度很快。但是棄風(fēng)、棄水、棄光的現(xiàn)象很嚴(yán)重,為什么呢?可再生能源風(fēng)電、光電不穩(wěn)定,所以很多地方建了風(fēng)電、光伏沒有全部利用。另外上國(guó)家電網(wǎng)困難,我們大概每年有1000億度電是棄掉了的,這一部分是作為制氫的電源是非常有利的,成本低,它這個(gè)電是多余的,我們撿回來(lái)的。它還可以生成大量的氫氣,大概每年有224億立方米可以利用。
在國(guó)家制定整個(gè)氫能發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略中要利用好現(xiàn)在棄光、棄風(fēng)、棄水這1000億度電 。包括優(yōu)先利用工業(yè)副產(chǎn)氫,工業(yè)副產(chǎn)氫有多少?1000萬(wàn)噸。這兩個(gè)“1000”我們要用好。比如說吉林的白城,它要建3000萬(wàn)千瓦的風(fēng)電、風(fēng)能和光伏電能,我們就可以給它制定一些以氫能為載體的新能源開發(fā)的技術(shù)路線,制氫技術(shù)采用一種堿性電解水的工藝,最后它的成本到氫的時(shí)候含稅價(jià)大概也就在18—20元左右每公斤,這樣供給加氫站,這就可能有一定的利潤(rùn)了,可以有商業(yè)運(yùn)作的模式進(jìn)行了,而且還有進(jìn)一步降低成本的空間。所以在重型柴油車密集的港口地區(qū)從物流或重卡起步以建氫能體系為基礎(chǔ),解決當(dāng)前的霧霾或環(huán)境緊迫問題,我認(rèn)為當(dāng)前比較好的一個(gè)發(fā)展路線。當(dāng)然氫燃料電池研發(fā)我們也是支持的,但是你必須要具備相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力,而且有持續(xù)的研發(fā)能力,要趕上國(guó)外的氫燃料電池的水平,要把功率提上去,要把運(yùn)行質(zhì)量提上去,成本降下來(lái)。
中國(guó)是一個(gè)工業(yè)化進(jìn)程速度非常快的國(guó)家,建立高效的合理的氫能源體系,促進(jìn)可再生能源的利用,改善人類的居住環(huán)境和提高生活質(zhì)量對(duì)我們尤其重要。我們利用氫系統(tǒng)以后我們的電網(wǎng)會(huì)更加智能,更加高效,更加合理,更加節(jié)能。以推動(dòng)氫能重卡時(shí)代為代表,來(lái)把我們的氫能和氫燃料電池的事業(yè)、產(chǎn)業(yè)往前發(fā)展推進(jìn),這是一個(gè)比較好的路線。支撐我們制造強(qiáng)國(guó)建設(shè),人類在二十一世紀(jì)肯定要進(jìn)入氫社會(huì)和氫時(shí)代,我覺得有信心來(lái)完成歷史交給我們這一代人的任務(wù),把氫能的發(fā)展、氫能源的利用這個(gè)歷史任務(wù)圓滿完成!
5月16日CCTV-2央視財(cái)經(jīng)頻道《中國(guó)經(jīng)濟(jì)大講堂》特邀中國(guó)工程院原副院長(zhǎng)、國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)主任、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)干勇深度解讀《氫能如何改變我們的未來(lái)?》
1推進(jìn)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,布局氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)氫燃料電池上得還是多了一點(diǎn)、快了一點(diǎn),在氫能的利用上千萬(wàn)不能先車后氫,至少是車和氫要同步。我們認(rèn)為應(yīng)該氫體系先行,叫"兵馬未動(dòng)糧草先行",對(duì)于燃料電池和燃料電池汽車可以說有力地推動(dòng),否則欲速則不達(dá)。因?yàn)闅淠墚a(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),它橫跨能源、化工諸多領(lǐng)域,氫體系也很復(fù)雜,所以推進(jìn)氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,要以企業(yè)為主體,也得有資本為紐帶,集中國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位把團(tuán)隊(duì)力量搞強(qiáng),然后把氫體系全產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)劃拿出來(lái)。在氫燃料電池汽車發(fā)展中,氫能供應(yīng)體系要先行,來(lái)有序發(fā)展。當(dāng)然我們希望最好是根據(jù)每個(gè)區(qū)域它的特色,它的能源稟賦,它的環(huán)境條件,它的技術(shù)能力來(lái)規(guī)范每個(gè)地區(qū)的氫能和它的發(fā)展方向、發(fā)展規(guī)劃。粵港澳大灣區(qū)我們認(rèn)為可以建議它做一個(gè)加氫的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)基地;長(zhǎng)三角它是可以把氫能源燃料電池和管網(wǎng)的建設(shè)同時(shí)啟動(dòng)起來(lái),以技術(shù)和環(huán)境為驅(qū)動(dòng),形成一個(gè)綜合性的、輻射長(zhǎng)江流域的氫走廊;海南的地域很有意思,它是可以封閉的,它有環(huán)島高速公路,它已經(jīng)定出它的規(guī)劃,2030年以后是不準(zhǔn)燃油車上島,它要保持它的整個(gè)藍(lán)天白云環(huán)保的優(yōu)勢(shì),這時(shí)候它可以布局,氫燃料汽車在它的環(huán)島公路上加氫站的布局,所以它可以制定這樣應(yīng)用的戰(zhàn)略。
山西是一個(gè)能源輸出大省,它每年有六億噸煤要輸出來(lái),它非常希望以后輸出的不是煤而是清潔能源,所以要是在山西搞煤制氫,山西省煤制氫輸出氫氣向周圍,那是太漂亮了。但是有一個(gè)重要技術(shù)要突破,就是在化石能源制氫過程中產(chǎn)生的二氧化碳的捕集、收集和利用。如果這個(gè)問題能解決,這個(gè)技術(shù)能突破,將在全世界作出一個(gè)非常好的示范,這個(gè)技術(shù)人類早晚是要把它攻破下來(lái)的。
像云南,水資源豐富,有色資源的廢礦區(qū)很多,所以最近德國(guó)人來(lái)了,說這兒好啊,銅礦、錫礦等數(shù)千座礦山的廢礦在那兒,制氫以后,就可以把氫儲(chǔ)在這兒。你水電很豐富,每年棄水三百億度電的水棄掉了,用這個(gè)電來(lái)制氫,作為儲(chǔ)能把它儲(chǔ)到哪兒了??jī)?chǔ)到廢礦井里面,成本很低。
2建立氫能國(guó)家重大專項(xiàng),開創(chuàng)氫能重卡時(shí)代。
我們建議設(shè)立國(guó)家重大專項(xiàng)來(lái)解決產(chǎn)業(yè)鏈中的重大技術(shù)裝備和工程問題,像液態(tài)儲(chǔ)罐70兆帕儲(chǔ)罐的氫氣管網(wǎng)和大規(guī)模制氫的技術(shù),包括區(qū)域內(nèi)制氫,這些三大技術(shù)體系的一些重要的技術(shù)問題,還有一些材料裝備。重型柴油車密集的港口在中國(guó)有很多,從張家港、黃驊港、連云港到青島港都是重化工聚集地區(qū)。唐山港一億多噸鋼,黃驊港、邯鄲地區(qū)也是五六千萬(wàn)噸鋼,到山東的臨沂這是最大的物流基地,柴油車密集。我們提出來(lái)一個(gè)中國(guó)在發(fā)展氫能和氫燃料電池汽車的技術(shù)路線,我們認(rèn)為應(yīng)該開創(chuàng)氫能的重卡時(shí)代,提出這么一個(gè)口號(hào)來(lái)帶動(dòng)氫能和氫燃料電池汽車的發(fā)展,優(yōu)先發(fā)展氫能的商用物流車。
現(xiàn)在國(guó)際上,豐田、尼古拉和現(xiàn)代在重卡汽車上已經(jīng)開始突破。國(guó)內(nèi)山東濰柴也把目標(biāo)集中在重卡和大功率的氫燃料電池上,它準(zhǔn)備搞200千瓦的氫燃料電池,而且在海南咱們都見證了它和神華集團(tuán)簽訂了350噸的重型礦車的氫燃料電池的戰(zhàn)略性框架協(xié)議。咱們看看我們的主要港口,從唐山港、天津港、大連港、青島港、上海港等,2019年1月份,就一個(gè)月,它的貨物運(yùn)輸量巨大,由5000萬(wàn)噸到9000多萬(wàn)噸。如果按照60%的公路運(yùn)輸比例來(lái)看,那么整個(gè)重量估算是2.36億噸,集裝箱800萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱。如果是每車運(yùn)輸30噸的重卡,運(yùn)距1000公里,單車消耗柴油250公斤,那么這樣一看,要達(dá)到1600萬(wàn)次,要把這些貨物運(yùn)完消耗柴油要到400萬(wàn)噸。400萬(wàn)噸這個(gè)排放可是不得了,折算氫氣每個(gè)月240萬(wàn)噸,所以按照100公里15公斤的重卡消耗的氫,消耗的氫氣量3000萬(wàn)噸,很不得了。3000萬(wàn)噸的氫上來(lái)以后,我們要減排近4億噸左右的二氧化碳。所以在物流密集的港口地區(qū)我們一定要首先啟動(dòng)氫系統(tǒng)的建立和重卡氫燃料車的試運(yùn)行。
3充分利用廢棄電力,降低制氫成本。
我們國(guó)家確實(shí)在可再生能源上下了大工夫,風(fēng)電、光伏電池、水電、生物質(zhì)能源,包括核電我們發(fā)展都很快。特別是風(fēng)電和光伏電池,就僅這兩樣,目前已經(jīng)建成了全世界幾乎接近一半的裝機(jī)容量。中國(guó)每個(gè)小時(shí)有兩千個(gè)太陽(yáng)板在建設(shè)安裝,每個(gè)小時(shí)有兩個(gè)風(fēng)機(jī)在建設(shè),速度很快。但是棄風(fēng)、棄水、棄光的現(xiàn)象很嚴(yán)重,為什么呢?可再生能源風(fēng)電、光電不穩(wěn)定,所以很多地方建了風(fēng)電、光伏沒有全部利用。另外上國(guó)家電網(wǎng)困難,我們大概每年有1000億度電是棄掉了的,這一部分是作為制氫的電源是非常有利的,成本低,它這個(gè)電是多余的,我們撿回來(lái)的。它還可以生成大量的氫氣,大概每年有224億立方米可以利用。
在國(guó)家制定整個(gè)氫能發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略中要利用好現(xiàn)在棄光、棄風(fēng)、棄水這1000億度電 。包括優(yōu)先利用工業(yè)副產(chǎn)氫,工業(yè)副產(chǎn)氫有多少?1000萬(wàn)噸。這兩個(gè)“1000”我們要用好。比如說吉林的白城,它要建3000萬(wàn)千瓦的風(fēng)電、風(fēng)能和光伏電能,我們就可以給它制定一些以氫能為載體的新能源開發(fā)的技術(shù)路線,制氫技術(shù)采用一種堿性電解水的工藝,最后它的成本到氫的時(shí)候含稅價(jià)大概也就在18—20元左右每公斤,這樣供給加氫站,這就可能有一定的利潤(rùn)了,可以有商業(yè)運(yùn)作的模式進(jìn)行了,而且還有進(jìn)一步降低成本的空間。所以在重型柴油車密集的港口地區(qū)從物流或重卡起步以建氫能體系為基礎(chǔ),解決當(dāng)前的霧霾或環(huán)境緊迫問題,我認(rèn)為當(dāng)前比較好的一個(gè)發(fā)展路線。當(dāng)然氫燃料電池研發(fā)我們也是支持的,但是你必須要具備相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力,而且有持續(xù)的研發(fā)能力,要趕上國(guó)外的氫燃料電池的水平,要把功率提上去,要把運(yùn)行質(zhì)量提上去,成本降下來(lái)。
中國(guó)是一個(gè)工業(yè)化進(jìn)程速度非常快的國(guó)家,建立高效的合理的氫能源體系,促進(jìn)可再生能源的利用,改善人類的居住環(huán)境和提高生活質(zhì)量對(duì)我們尤其重要。我們利用氫系統(tǒng)以后我們的電網(wǎng)會(huì)更加智能,更加高效,更加合理,更加節(jié)能。以推動(dòng)氫能重卡時(shí)代為代表,來(lái)把我們的氫能和氫燃料電池的事業(yè)、產(chǎn)業(yè)往前發(fā)展推進(jìn),這是一個(gè)比較好的路線。支撐我們制造強(qiáng)國(guó)建設(shè),人類在二十一世紀(jì)肯定要進(jìn)入氫社會(huì)和氫時(shí)代,我覺得有信心來(lái)完成歷史交給我們這一代人的任務(wù),把氫能的發(fā)展、氫能源的利用這個(gè)歷史任務(wù)圓滿完成!